React 揭秘：从 setState() 到 DOM 更新的幕后之旅

2023-10-25 09:01:51

React Diffing 与协调：解开高效 UI 更新的奥秘

React 作为 JavaScript 领域的佼佼者，以其高效的 UI 更新机制著称。在幕后，React 巧妙地运用了 diffing 算法和协调过程，确保了 UI 始终保持最新状态。

Diffing 算法：查找更新的组件

就像一位侦探在犯罪现场寻找线索一样，React 的 diffing 算法深入研究组件树，识别需要更新的组件。它将新旧组件进行对比，找出其差异，从而确定哪些组件需要焕然一新。

协调过程：应用差异

当 diffing 算法侦查出需要更新的组件后，协调过程就会粉墨登场。这一过程就像一名承包商，负责将 diffing 算法发现的差异应用到实际的 DOM（文档对象模型）节点中。协调过程主要分为两个步骤：

1. 计算工作单元

React 将需要更新的组件和它们的子组件打包成一个个“工作单元”。每个工作单元包含了组件及其子组件的更新信息，就像一本蓝图，指导协调过程如何进行更新。

2. 执行工作单元

协调过程按照既定的顺序依次执行工作单元。对于每个工作单元，React 都会对相应的 DOM 节点进行更新，就像工人根据蓝图在建筑工地上施工一样。

更新 DOM 节点的过程

在执行工作单元时，React 会根据以下步骤更新 DOM 节点：

检查元素类型是否发生变化： React 会检查当前组件的元素类型（例如 div、p、span 等）是否与上一次渲染的元素类型不同。如果类型发生了变化，React 会销毁旧元素并创建新元素。
应用属性更新： 如果元素类型没有发生变化，React 会比较新旧组件的属性，并只更新那些属性发生变化的元素。这大大提高了更新效率，避免了不必要的 DOM 节点重建。
更新文本内容： 对于文本节点，React 会直接将新文本内容更新到 DOM 节点中。
处理子组件更新： 如果组件有子组件，React 会递归地更新子组件，并将其更新后的 DOM 节点插入到父组件对应的 DOM 节点中。

优化更新过程

React 采用多种策略来优化更新过程，就像一位经验丰富的建筑师优化施工计划一样：

批处理更新： React 会将多个更新合并成一个批次，然后一起应用到 DOM 节点中，而不是逐个应用。这可以减少 DOM 操作的次数，提高性能。
使用虚拟 DOM： React 会在内存中维护一个虚拟 DOM 树，它与实际的 DOM 树一一对应。当需要更新组件时，React 会先在虚拟 DOM 树上进行更新，然后将差异应用到实际的 DOM 树上。这种方式可以避免直接操作 DOM 节点，从而提高性能。
只更新受影响的组件： React 的 diffing 算法可以精准地找出需要更新的组件，从而避免不必要的组件更新。这可以节省计算资源，提高性能。

总结

React 的 diffing 算法和协调过程是其内部实现的关键部分，它们就像一部精密仪器，共同确保了 React 能够高效地更新组件，并在屏幕上呈现出最新的 UI 状态。通过深入理解这两个过程，我们可以更好地理解 React 的工作原理，并为优化 React 应用性能奠定基础。

常见问题解答

1. 为什么 React 需要 diffing 算法？

diffing 算法可以有效识别需要更新的组件，从而避免不必要的 DOM 操作，提高性能。

2. 协调过程是如何工作的？

协调过程将 diffing 算法发现的差异应用到 DOM 节点中。它将需要更新的组件及其子组件封装成工作单元，然后按照顺序执行这些工作单元。

3. React 如何优化更新过程？

React 采用批处理更新、使用虚拟 DOM 以及只更新受影响的组件等策略来优化更新过程。

4. diffing 算法和协调过程之间的区别是什么？

diffing 算法负责查找需要更新的组件，而协调过程负责将差异应用到 DOM 节点中。

5. 如何利用 diffing 算法和协调过程优化 React 应用性能？